Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
specjalność: Chemia ogólna i analityka chemiczna
Sylabus przedmiotu Metody spektralne w analityce chemicznej:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Chemia | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Metody spektralne w analityce chemicznej | ||
Specjalność | Chemia ogólna i analityka chemiczna | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Organicznej i Chemii Fizycznej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Elwira Wróblewska <Elwira.Wroblewska@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Elwira Wróblewska <Elwira.Wroblewska@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Podstawowa wiedza z chemii, fizyki i matematyki |
W-2 | Posiadanie umiejętności obsługi komputera, w tym statstycznej obróbki wyników |
W-3 | umiejetnośc obliczania naważek, wykonywania roztworów mianowanych i przeliczania stężeń |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Poznanie teorii najważniejszych metod spektrometrycznych |
C-2 | Zdobycie umiejętności samodzielnego przygotowywania próbek i wykonywania pomiarów |
C-3 | Nabycie umiejetności doboru metody do rozwiązywanego problemu |
C-4 | Nabycie umiejętności pracy w grupie |
C-5 | Uświadomienie sobie wpływu cywilizacji na zrównoważony rozwój i roli analityki w monitoringu środowiska |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Zastosowanie zjawiska rozproszenia światła w analizie roztworów mętnych. | 10 |
T-L-2 | Analiza ilościowa mieszanin wieloskładnikowych metodą spektroskopii w podczerwieni z wykorzystaniem korelacji widmowych | 10 |
T-L-3 | Analiza mieszanin wieloskładnikowych metodą spektrofotometrii UV-VIS | 10 |
T-L-4 | Komplementarne wykorzystanie metod spektralnych w analityce chemicznej | 15 |
45 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Promieniowanie elektromagnetyczne, stosowane źródła, monochromacja, polichromatory, detektory: matrycowe, diodowe, fotopowielające. Schematy ideowe spektrofotometrów prcujących w systemie cw. Spektrofotometry z transformacją Fouriera | 4 |
T-W-2 | Absorpcja promieniowanie elektromagnetycznego w przyłożonym polu magnetycznym - metody rezonansowe. Koncepcja wysokorozdzielczego Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (NMR, MRJ). Koncepcja spektrometrii Paramagnetycznego Rezonansu Elektronowego (EPR, ESR), widma wolnych rodników i układów z niesparowanymi spinami elektronowymi. | 6 |
T-W-3 | Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią. Zakres mikrofalowy. Powstawanie widm rotacyjnych i informacje z nich wynikające. | 4 |
T-W-4 | Zakres IR. Podstwowe wiadomości o powstawaniu widm oscylacyjnych i oscylacyjno-rotacyjnych; sposoby przygotowania próbek; materiały stosowane w spektrofotometrii IR. Techniki absorpcyjne transmisyjne i osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia (ATR); informacje strukturalne dostepne z widm IR. Reguły wyboru, widma absorpcyjne IR i rozproszeniowe Ramana, przyczyny komplementarności IR/Raman. | 4 |
T-W-5 | Równanie Schroedingera, przyczyny absorpcji w obszarze wzbudzeń elektronowych. Widma absorpcyjne UV-vis, siła oscylatora, wymiarowanie osi widm, prawo Labmberta-Beera i odstepstwa od niego (stęzeniowe, cienkowarstwowe, wywołane natężeniem promieniowania próbkujacego). Chromogeny molekularne w przykładach ich występowania. Cechy chromogenów; chromogeny cyjaninowe i merocyjaninowe. Zaburzenia wyników wpływem rozpuszczalnika. Efekty solwatochromowe. Solwatochromia w układach jedno, dwu i wiecej solwentowych. | 4 |
T-W-6 | Turbidymetria a nefelometria. Wykorzystanie spektrofotometru UV-vis w turbidymetrii. Przykłady zastosowań. | 2 |
T-W-7 | Analiza UV-vis i IR wieloskładnikowych mieszanin analitów absorbującyh promieniowanie w obszarze IR lub UV-vis - metoda korelacji widmowych. Zastosowanie solwatochromii w analityce bezbarnych ciekłych układów wieloskładnikowych - metoda powierzchni kalibracyjnych. | 4 |
T-W-8 | Spektrometria absorpcyjna atomowa (ASA, AAS) - oznaczalnośc pierwiastków, przygotowanie próbek, metody mineralizacji. Program temperaturowy w atomizerze elektrotermicznym (ETA). Spektrometria emisyjna cząsteczkowa - fluorescencja i fosforescencja. Atomowa spektrometria emisyjna z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (ICP AES). Czułośc, wady i zalety | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 45 |
A-L-2 | przygotowanie się do wejsciówki | 15 |
A-L-3 | czytanie wskazanej literatury | 20 |
A-L-4 | konsultacje | 10 |
90 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Udział w wykładach, z możliwością zadawania pytań (wykład interaktywny) | 29 |
A-W-2 | przygotowanie się do kolokwium | 1 |
30 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny interaktywny, połączony z prezentacją multimedialną |
M-2 | Cwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: wykład - zaliczenie końcowe z oceną |
S-2 | Ocena formująca: laboratorium - z cząstkowymi ocenami sprawozdań |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_D01-15_W01 Ma wiedzę na temat wykorzystania promieniowania elektromagnetycznego, w tym światła, do ustalania struktur i stężeń zwiazków chemicznych. Zna efekty oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią, zna metody wymusznia emisji promieniowania z atomów i molekuł. Zna metody współdziałania fali elektromagnetycznej i pola magnetycznego na materię. nabywa i utrwala wiedzę na temat procesu analitycznego, od przygotowania próbki, wykonania pomiaru i analizy uzyskanych wyników. | KCh_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-2, T-W-6, T-W-5 | M-1 | S-1 |
KCh_1A_D01-15_W02 poznaje podstawowe metody analizy instrumentalnej służące monitorowaniu środowiska i wspomagające procesy technologiczne | KCh_1A_W05, KCh_1A_W02 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-2, T-W-5, T-W-4 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_D01-15_U01 Ma umiejętnośc wyboru spektrometrycznych metod analtycznych adekwatnych do problemu | KCh_1A_U01, KCh_1A_U02 | — | — | C-3 | T-L-4, T-W-1 | M-2 | S-2 |
KCh_1A_D01-15_U02 Potrafi pobrac i przygotowac próbke do pomiaru | KCh_1A_U02 | — | — | C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3 | M-2 | S-2 |
KCh_1A_D01-15_U03 Potrafi wykonac pomiar i zinterpretowac jego wynik | KCh_1A_U15, KCh_1A_U05, KCh_1A_U02 | — | — | C-3 | T-L-1, T-L-4, T-W-2 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_D01-15_K01 Potrafi zidentyfikowac zagrożenia cywilizacyjne i ocenic ich siłę, doskonale rozumie potrzebę zrównoważonego rozwoju | KCh_1A_K03, KCh_1A_K04 | — | — | C-5 | T-W-1, T-W-3, T-W-2, T-W-6, T-W-5 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
KCh_1A_D01-15_K02 Grupowe cwiczenia laboratoryjne kształtują nawyk współdziałania i tolerancji społecznej | KCh_1A_K03 | — | — | C-4 | T-L-4 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_D01-15_W01 Ma wiedzę na temat wykorzystania promieniowania elektromagnetycznego, w tym światła, do ustalania struktur i stężeń zwiazków chemicznych. Zna efekty oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią, zna metody wymusznia emisji promieniowania z atomów i molekuł. Zna metody współdziałania fali elektromagnetycznej i pola magnetycznego na materię. nabywa i utrwala wiedzę na temat procesu analitycznego, od przygotowania próbki, wykonania pomiaru i analizy uzyskanych wyników. | 2,0 | |
3,0 | Zna podstawy działania spektrometrów, umie powiązac problem z metodą, potrafi przygotowac próbki do pomiarów, umie przeliczac stężenia | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
KCh_1A_D01-15_W02 poznaje podstawowe metody analizy instrumentalnej służące monitorowaniu środowiska i wspomagające procesy technologiczne | 2,0 | |
3,0 | Umie wykonac typowe pomiary i interpretowac nieskomplikowane wyniki | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_D01-15_U01 Ma umiejętnośc wyboru spektrometrycznych metod analtycznych adekwatnych do problemu | 2,0 | |
3,0 | Umie zaplanowac proces analityczny i wykonac proste pomiary | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
KCh_1A_D01-15_U02 Potrafi pobrac i przygotowac próbke do pomiaru | 2,0 | |
3,0 | Potrafi pobrac i przygotowac próbkę do pomiaru | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
KCh_1A_D01-15_U03 Potrafi wykonac pomiar i zinterpretowac jego wynik | 2,0 | |
3,0 | Potrafi wykonac podstawowy pomiar i zinterpretowac jego wynik | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_D01-15_K01 Potrafi zidentyfikowac zagrożenia cywilizacyjne i ocenic ich siłę, doskonale rozumie potrzebę zrównoważonego rozwoju | 2,0 | |
3,0 | potrafi identyfikowac zagrożenia i propnowac metody ich oceny | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
KCh_1A_D01-15_K02 Grupowe cwiczenia laboratoryjne kształtują nawyk współdziałania i tolerancji społecznej | 2,0 | |
3,0 | Potrafi pracowac w grupie pod nadzorem | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji zwiazków organicznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995
- W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa
- A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
Literatura dodatkowa
- L.A. Kazicyna, N.B. Kupletska, Metody spektroskopowe wyznaczania struktury zwiazków organicznych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1974
- J.A. Soroka, K.B. Soroka, Solvatochromism of dyes. Part I. Derivatives of the 7H-indolo[1,2-a]quinolinium cation. A new model of solvatochromism., Journal of Organic Physical Chemistry, 4, 592-604, EU, 1991
- K.B. Soroka, J.A. Soroka, Solvatochromism of Dyes. Part III. Solvatochromism od Merocyanines in Some Binary Mixtures of Solvents. SA-SAB-SB a New Model of Solvatochromism, Journal of Physical Organic Chemistry, UE, 1997
- J.A. Soroka, K.B. Soroka, Spectral Correlations Methods in Analysis of Multicomponent Mixtures. Part I. Determination of Hydrocarbons Using IR nad UV Spectra, Chemia Analityczna, 47(1), 49-63, Polska, 2002
- J.A. Soroka, K.B. Soroka, Calibration Surfaces in Analysis of Ternary Mixtures, Chemia Analityczna, 47(1), 95-112, Polska, 2002
- E.K. Wróblewska, J.A. Soroka, K.B. Soroka, Solwatochromia i barwniki solwatochromowe, Wiadomości Chemiczne, 56, 113-150, Polska, 2002